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第7章精细化工7.1精细化工的发展与经济地位精细化工是当今化学工业中最具活力的新兴领域之一，是新材料的重要组成部分。精细化工产品种类多、附加值高、用途广、产业关联度大，直接服务于国民经济的诸多行业和高新技术产业的各个领域。大力发展精细化工已成为世界各国调整化学工业结构、提升化学工业产业能级和扩大经济效益的战略重点。精细化工率（精细化工产值占化工总产值的比例）的高低已经成为衡量一个国家或地区化学工业发达程度和化工科技水平高低的重要标志。我国的染料产量居世界首位，约占世界染料产量的60%。我国不仅是世界第一染料生产大国，而且是世界第一染料出口大国，染料出口量居世界第一，约占世界染料贸易量的25%，已成为世界染料生产、贸易的中心，在世界染料市场占有显著地位。2009年我国涂料总产量跃居世界第一。2007年我国农药产量首次超过美国，称为居世界第一大农药生产国。7.2精细化工的分类、特点及原料所谓精细化工品（即精细化学品）是指那些具有特定的应用功能，技术密集，商品性强，产品附加值较高的化工产品。生产精细化学品的工业，通称精细化学工业，简称精细化工。根据我国原化工部的暂行规定（1986），将精细化学品区分为11类（1）农药（2）染料（3）涂料（4）颜料（5）试剂和高纯物质（6）信息用化学品（包括感光材料、磁性材料等能接受电磁波的化学品）（7）食品和饲料添加剂（8）粘合剂（9）催化剂和各种助剂（10）（化工系统生产的）化学药品（原料药）和日用化学品（11）功能高分子材料。精细化工的特点（1）技术密集度高，精细化工产品的开发涉及到各种化学、物理、生理、技术、经济等诸多方面的学科，因此，必然集中了这些学科的各种技术。（2）多品种，小批量，产品周期短，更新换代快。（3）生产流程复杂，设备投资大，多采用间歇式生产工艺，具有技术垄断性强，销售利润高，附加值高的特点。（4）商品性强，市场竞争激烈。精细化工的原料煤石油天然气农副产品7.3传统精细化工染料：染料是能将纤维或其他被染物染成其他颜色的有机化合物。染料分子中常含有发色团（如：偶氮基、硝基、羰基等）和助色团（如：氨基、羟基、甲基、磺酸基等），当光线射入后发生选择性吸收，并发射一定波长的光线，从而显示出颜色。有些基团还能与纤维起到化学结合的作用，增加染料与纤维的结合能力。涂料：涂于物体表面能形成牢固附着的连续固态薄膜具有保护装饰或特殊性能（如绝缘、防腐、标志等）的一类液体或固体材料之总称。早期大多以植物油或天然大漆为主要原料，故有“油漆”之称，现在合成树脂已大部或全部取代了植物油和大漆，故称之为“涂料”更确切。香料是能够散发香味的挥发性物质。香精是由几种或若干种香料按一定的香型调制而成的香料混合物。香料包括天然香料和合成香料。天然香料广泛分布于植物中，如香花、香叶、香木中，称为植物香料。香料也存在于动物的腺囊中，如麝香、灵猫香、龙涎香、海狸香，称为动物香料。农药按主用途不同，分杀虫剂、杀螨剂、杀鼠剂、杀软体动物剂、杀菌剂、杀线虫剂、除草剂、植物生长调节剂等。按来源不同，分为矿物源农药（无机化合物）、生物源农药（天然有机物、抗生素、微生物）及化学合成农药三大类。DDTDichloro-Diphenyl-Trichloroethane二氯苯基三氯乙烷1847年，德国著名化学家蔡德勒合成了—种有机氯化合物，化合物中含有两个氯苯和一个三氯甲基，化学名称为2,2-双-(对氯苯基)，1,1,1-三氯乙烷简称为DDT(我国又称滴滴涕或二二三)。1939年，瑞士科学家缪勒发现DDT能够有效地杀死昆虫,获得1948年诺贝尔医学及生理学奖奖。1940年，瑞士的嘉基公司成功地开发了DDT杀虫剂产品，从此DDT在世界范围内得到了广泛地应用。DDT具有很好的广普杀虫作用。能够有效地消灭森林害虫、棉花害虫、蔬菜害虫等、在防治棉花蕾期害虫、越冬红蛉虫、果树害虫和粘虫等效果尤为突出。作为有机合成农药，DDT的效率高、用量少，易于使用。DDT还能有效地消灭蚊、蝇、蚤、虱、臭虫等卫生害虫，在防治致命的传染病如斑疹伤寒和疟疾中屡建奇功。自DDT问世以来，各种化学合成农药不断被合成和应用、化学农药的种类和产量不断增加。由于DDT的神奇作用、使用的范围和场所越来越广，在20世纪40年代DDT的使用量达到了顶峰。我国在1946年开始小规模地生产DDT，新中国成立后，农药工业开始快速地发展、1951年首次用飞机喷洒DDT，消灭蚊子。根据联合国粮农组织(FAO)统计资料表明，全世界由于使用农药防治病虫害挽回的农产品的损失占世界粮食总产量的30％左右。对我国这样一个在世界上人口最多，人均耕地最少的人口大国、农药对缓解人口与粮食的矛盾中发挥了重要作用。DDT的化学性质稳定、不易降解，在自然界及生物体内可以较长时间存在，通过食物铰富集、毒性增大、导致鱼类和鸟类的死亡，甚至在南极大陆定居的企鹅体内都有DDT的存在，对人类的健康也构成了威胁。美国海洋生物学家雷切尔卡尔进出版的《寂静的春天》一书中，列举了大量的事实，说明了DDT对生态环境的严重影响。20世纪70年代起，美国及西欧等发达国家开始限制和禁止使用DDT。我国子1983年宣布停止生产和使用DDT，从此DDT这一曾经为人类健康和农业发展做出过杰出贡以的农药退出了历史舞台。由于农药的杀伤力，不仅害虫被消灭了，还消灭了(甚至是灭绝了)许多有益的昆虫，这些昆虫是害虫的天敌，导致生态平衡的破坏、除此之外，害虫和杂草的抗药性也是不客忽视的现象，随着农药大量长期的使用，一些害虫的耐药性越来越高，以至一些农药失去效用。农药在人类文明史和发展史上的确功不可汉。然而农药是有毒化学品，它对生态环境所造成的危害也是不争的事实。DDT的稳定性曾经被认为是它的一个优点。DDT可以经过分解转化成DDE或者DDD,再由DDE或DDD转化为其他无害的物质。但这是一个极其漫长的过程，在人体内3年间转化成DDE的DDT还不到20%。DDT在土壤环境中消失缓慢，一般情况下，约需10年。在我国DDT已被禁用20余年后，2002年，香港浸会大学教授黄铭宏发表了一份研究报告，指出以广州、香港为代表的珠三角地区，母乳中DDT的含量严重超标。DDT被禁用只是一瞬间的事情，然而环境恢复如初却可能需要上百年甚至更多。在DDT被禁用后，一度被我们消灭控制的疟疾伤寒又回来了，并以更生往昔之势席卷第三世界，在发展中国家，特别是在非洲国家，每年大约有一亿多的疟疾新发病例，大约有100多万人死于疟疾，而且其中大多数是儿童。疟疾目前还是发展中国家最主要的病因与死因，人类在对抗疾病虫害的道路上似乎又走回了原点。我国是农业生产大国，农药年产量和年使用量居于世界前列，但农药品种结构不合理，杀虫剂占农药总产量的70%。在70%杀虫剂中，有机磷杀虫剂占70%。其中甲胺磷、甲基对硫磷、对硫磷、氧化乐果、久效磷杀虫剂等占70%。剧毒、高毒农药的大量使用与滥用对农业生产及生态环境的负面影响日益突出，农药残留超标导致的食品中毒事件时有发生。常用的农药主要是有机氯、有机磷和氨基甲酸酯三大类。有机氯农药是我国最早大规模使用的农药。1983年开始，我国禁止生产和使用HCB、DDT等有机氯农药，但国外有些国家仍在使用。目前造成果蔬产品质量安全问题的主要是有机磷和氨基甲酸酯类农药。这类农药大多属剧毒药品，虽在环境中易降解、残留期短，但其毒性比有机氯农药大得多。有机磷农药因在农业病虫害防治方面具有高效、安全、经济、方便、应用范围广等特点，是我国现阶段使用量最大的农药。7.4新型精细化工7.4.1电子化学品为电子工业配套而采用化学工业的生产技术得到有特定功能的产品。从功能上讲可分为绝缘材料、电阻材料、半导体材料、导电材料、发热材料、磁性材料、传感材料等。主要应用在集成电路和分立器件、彩电配套、印刷线路版生产、液晶显示器件等领域。就材料种类来分即金属材料、陶瓷材料和有机高分子材料。7.4.2纳米材料纳米科技是研究由尺寸在0.1至100纳米之间的物质组成的体系的运动规律和相互作用以及可能的实际应用中的技术问题的科学技术。可衍生出纳米电子学、机械学、生物学、材料学加工学等。纳米材料是指三维空间尺度至少有一维处于纳米量级(1-100nm)的材料，它是由尺寸介于原子、分子和宏观体系之间的纳米粒子所组成的新一代材料。由于其组成单元的尺度小，界面占用相当大的成分。因此，纳米材料具有多种特点，这就导致由纳米微粒构成的体系出现了不同于通常的大块宏观材料体系的许多特殊性质。纳米体系使人们认识自然又进入一个新的层次，它是联系原子、分子和宏观体系的中间环节，是人们过去从未探索过的新领域。当粒子的尺寸减小到纳米量级，将导致声、光、电、磁、热性能呈现新的特性。